木荷1代種子園無性系生長(zhǎng)及結(jié)實(shí)性狀分析

黃　宇　林智勇　范輝華　蔡泉星　張　娟

（1.福建省林業(yè)科學(xué)研究院，福建福州350012；2.福建省華安西陂國(guó)有林場(chǎng)，福建華安363800）

木荷1代種子園無性系生長(zhǎng)及結(jié)實(shí)性狀分析

黃宇1林智勇1范輝華1蔡泉星2張娟1

（1.福建省林業(yè)科學(xué)研究院，福建福州350012；2.福建省華安西陂國(guó)有林場(chǎng)，福建華安363800）

對(duì)福建華安縣西陂國(guó)有林場(chǎng)4年生木荷無性系種子園進(jìn)行生長(zhǎng)和結(jié)實(shí)情況調(diào)查。結(jié)果表明：地徑的變化幅度為7.83～13.80 cm，胸徑的變化幅度為4.68～9.38 cm，叉干數(shù)變化幅度為1.0～2.5個(gè)，枝下高的變化幅度為3.33～29.90 cm，樹高的變化幅度為3.30～4.88 m，冠幅的變化幅度為2.33～3.80 m；2014年結(jié)實(shí)株率和2015年坐果株率無性系A(chǔ)4均最大，達(dá)75.00%，分別是平均值的2.82、4.21倍；2014年結(jié)實(shí)株率為27.27%，2015年坐果株率20.91%；33個(gè)無性系中，2014年81.82%的無性系有結(jié)實(shí)，2015年60.61%的無性系有坐果，18.18%的無性系2 a均未坐果；2014年結(jié)實(shí)株率和2015年坐果株率呈極顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)0.83，木荷結(jié)實(shí)株率、坐果株率與胸徑呈正相關(guān)，達(dá)到顯著水平；無性系A(chǔ)4的綜合評(píng)分最高，達(dá)3.344 2。

木荷；種子園；生長(zhǎng)性狀；結(jié)實(shí)株率

木荷 （Schima superba）屬山茶科 （Theaceac）木荷屬常綠大喬木，為我國(guó)亞熱帶常綠闊葉林的主要建群種，廣泛分布于我國(guó)南方各省區(qū)［1］。木荷具有速生、豐產(chǎn)、材質(zhì)優(yōu)異、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，為我國(guó)南方主要的生物防火和生態(tài)防護(hù)樹種，被列為珍貴優(yōu)質(zhì)的闊葉用材造林樹種之一［2-3］。木荷研究主要集中在其生物防火和育苗造林［4-8］等方面，涉及到育種親本開花性狀觀察等方面的研究較少［9］，尚未見有對(duì)木荷種子園結(jié)實(shí)情況的相關(guān)報(bào)道。林木種子園一方面保證了林業(yè)生產(chǎn)中良種苗木的來源，另一方面為林木育種工作開展提供了平臺(tái)，因此，種子園在林業(yè)生產(chǎn)和科研中起到十分重要的作用［10-11］。借助育種群體結(jié)實(shí)情況評(píng)價(jià)1代無性系種子園的產(chǎn)量，可以指導(dǎo)1代無性系種子園的去劣疏伐［12］。本研究以福建省華安縣西陂國(guó)有林場(chǎng)2011年?duì)I建的木荷1代種子園為對(duì)象，調(diào)查木荷不同無性系生長(zhǎng)狀況和結(jié)實(shí)情況，并通過性狀表現(xiàn)對(duì)供試無性系采用綜合評(píng)分方法，進(jìn)行聚類分析，以期篩選出生長(zhǎng)性狀好、產(chǎn)量高的優(yōu)良無性系，為木荷無性系種子園實(shí)施疏伐措施提供參考依據(jù)。

1　材料與方法

1.1研究對(duì)象

以福建省華安縣西陂國(guó)有林場(chǎng)洋坑工區(qū)木荷種子園為研究對(duì)象，研究地位于東經(jīng)117°49′，北緯25°11′。海拔200～300 m，年降雨量1 700 mm，年平均氣溫21℃，最高氣溫38℃，最低氣溫為-4℃，為南亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū)；土壤為黃壤。

該種子園建于2011年，面積約7.5 hm2，共65個(gè)無性系。建園材料為2010年培育的優(yōu)樹無性系嫁接苗，地徑0.8 cm，苗高60 cm以上，18 cm× 18 cm營(yíng)養(yǎng)袋苗。種子園按照坡位、坡向和坡度進(jìn)行小區(qū)劃分，共劃分為7個(gè)小區(qū)，各小區(qū)無性系為隨機(jī)排列，株行距5 m×5 m，每年除草2～3次，每年4月和9月施肥，每株施0.25 kg復(fù)合肥，每年11月截頂1次，2013年開始開花。木荷為2 a一熟，當(dāng)年5—6月開花，然后滯育至翌年6月底，7月初進(jìn)入果實(shí)膨大期，10月底果實(shí)成熟。

1.2調(diào)查方法

2015年10月底隨機(jī)抽取木荷1代種子園2個(gè)小區(qū)進(jìn)行生長(zhǎng)和結(jié)實(shí)情況調(diào)查，測(cè)定所有木荷的地徑、胸徑、叉干數(shù)（樹高1.3 m以下分叉的骨干枝數(shù)量）、枝下高、樹高、冠幅、2014年結(jié)實(shí)株率及2015年坐果株率。

1.3數(shù)據(jù)分析

1.3.1數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理

將木荷胸徑、叉干數(shù)、枝下高和結(jié)實(shí)率這幾個(gè)結(jié)實(shí)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，使其轉(zhuǎn)化為無量綱單位，便于比較。按照下列的標(biāo)準(zhǔn)化公式進(jìn)行計(jì)算：（Xi-Xmin）/（Xmax-Xmin）。

1.3.2相關(guān)性和主成分分析

采用SPSS 11.5和DPSv 7.05版進(jìn)行相關(guān)性分析和主成分分析，從而確定各指標(biāo)間的相關(guān)性系數(shù)。最后根據(jù)各評(píng)價(jià)樣本的綜合得分的多少進(jìn)行排序和聚類。

2　結(jié)果與分析

2.1木荷無性系生長(zhǎng)結(jié)實(shí)情況分析

對(duì)木荷1代無性系種子園33個(gè)無性系進(jìn)行生長(zhǎng)調(diào)查，結(jié)果表明 （表1）：無性系地徑的變化幅度為7.83～13.80 cm，最大值 C20比平均值高出24.13%；胸徑的變化幅度為4.68～9.38 cm，最大值A(chǔ)4比平均值高出44.44%；叉干數(shù)變化幅度為1～2.5個(gè)，C27和C29的叉干數(shù)最多，比平均值高出42.01%；枝下高的變化幅度為3.33～29.90 cm，最大值C3比平均值高出88.20%；樹高的變化幅度為 3.30～4.88 m，最大值 C2比平均值高出16.42%；冠幅的變化幅度為2.33～3.80 m，最大值C27比平均值高出23.03%。A4的2014年結(jié)實(shí)株率和2015年坐果株率均最大，達(dá)75.00%，分別是平均值的2.82倍和4.21倍。調(diào)查無性系株數(shù)629株，2014年結(jié)實(shí)株率為27.27%，2015年坐果株率20.91%。33個(gè)木荷無性系中，2014年81.82%的無性系有結(jié)實(shí)，2015年60.61%有坐果，有20個(gè)無性系2 a均有坐果，占總數(shù)的60.61%，其中有6個(gè)無性系這2 a均未坐果，占總數(shù)的18.18%。可見，該園木荷無性系的結(jié)實(shí)情況存在一定的大小年現(xiàn)象，由于該園木荷剛進(jìn)入結(jié)果期，結(jié)實(shí)率并不高，有些甚至并未結(jié)果?？赡苁怯捎诜N子園建立的時(shí)間短，僅4 a，有些無性系未進(jìn)入結(jié)果期。

2.2木荷無性系生長(zhǎng)和結(jié)實(shí)情況相關(guān)分析

對(duì)木荷無性系的地徑、胸徑、叉干數(shù)、枝下高、樹高、冠幅、2014年結(jié)實(shí)株率、2015年坐果株率等8個(gè)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后，進(jìn)行相關(guān)分析。結(jié)果表明：2014年結(jié)實(shí)株率和2015年坐果株率的相關(guān)性最大，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.83，冠幅與地徑的相關(guān)性次之，為0.74，均呈正相關(guān)，且達(dá)到差異極顯著水平。2014年結(jié)實(shí)株率和2015年坐果株率均與胸徑呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.40、0.35，均達(dá)到顯著水平。說明胸徑越大，木荷的結(jié)實(shí)株率和坐果株率越高（表2）。

表1　木荷無性系生長(zhǎng)與結(jié)實(shí)情況比較Tab1e 1　ComParison of c1ones growth and fruit characters of Schima superba

表2　無性系生長(zhǎng)和結(jié)實(shí)情況相關(guān)分析Tab1e 2　Corre1ation ana1ysis of c1ones growth and fruit characters

2.3主成分分析

主成分分析表明 （表3），前4個(gè)主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)88.827 5%，超過了85%，所以選擇前4個(gè)主成分來代替原來的8個(gè)指標(biāo)變量的信息進(jìn)行分析，同樣反映出各因子對(duì)木荷無性系差異變化影響的主要信息。分析可知，第1主成分方差貢獻(xiàn)率達(dá)39.444 1%，特征值為3.155 5，其中負(fù)荷量較大的變量是胸徑和樹高，因子負(fù)荷量分別為0.482 0、0.477 1；第2主成分的特征值為2.022 6，方差貢獻(xiàn)率為25.282 6%；胸徑、2014年結(jié)實(shí)株率、2015年坐果株率取負(fù)，其他指標(biāo)取正；其中2014年結(jié)實(shí)株率、2015年坐果株率具有很大的負(fù)載荷，分別為-0.549 9、-0.583 3，所以該主分反映了利用不同指標(biāo)來判斷無性系狀況存在差異。第3主成分的方差貢獻(xiàn)率為15.114 2%，主要受叉干數(shù)、枝下高的影響，其載荷分別為-0.671 7、0.629 7。第4主成分的方差貢獻(xiàn)率為8.986 7%，主要受枝下高的影響，其正載荷為0.703 0?？梢?，胸徑、叉干數(shù)、枝下高、結(jié)實(shí)株率和坐果株率對(duì)木荷無性系之間的差異影響很大。

表3　各因子的特征向量和貢獻(xiàn)率Tab1e 3　Character vector and contribution of factors

2.4木荷無性系聚類分析

將胸徑、叉干數(shù)、枝下高、結(jié)實(shí)株率和坐果株率這幾個(gè)對(duì)木荷無性系之間影響較大的指標(biāo)，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后再加權(quán)平均，并得出排名 （表4），無性系A(chǔ)4的綜合評(píng)分最高，達(dá)3.344 2，C35次之，得分為3.288 3；無性系A(chǔ)5、13、A16這3個(gè)無性系的綜合評(píng)分排名較后，均低于1。聚類分析得出（圖1），在距離0.15時(shí)，可將木荷無性系分為4類：第Ⅰ類包括A4和C35，此類綜合評(píng)價(jià)為高。第Ⅱ類包括32和A23，此類綜合評(píng)價(jià)為較高。第Ⅲ類包括無性系A(chǔ)5、13、A16，此類評(píng)價(jià)為低。第Ⅳ類為其余的26個(gè)無性系，此類綜合評(píng)價(jià)為一般。

表4　木荷1代種子園無性系綜合評(píng)分Tab1e 4　The comPrehensive score of Schima superba from first generation seed orchard c1ones

圖1　木荷1代種子園無性系聚類分析Fig.1　C1uster ana1ysis of Schima superba from first generation seed orchard c1ones

3　結(jié)論與討論

本研究通過對(duì)華安縣西陂國(guó)有林場(chǎng)木荷1代種子園無性系生長(zhǎng)狀況和結(jié)實(shí)情況調(diào)查，研究表明，2014年結(jié)實(shí)株率和2015年坐果株率的相關(guān)性最大，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.83，達(dá)到差異極顯著水平；木荷結(jié)實(shí)株率、坐果株率與胸徑呈正相關(guān)，達(dá)到顯著水平，這與邊才苗［13］的結(jié)論一致?？梢娦貜娇勺鳛槟竞蓛?yōu)良無性系選擇的重要指標(biāo)。而地徑、樹高等生長(zhǎng)指標(biāo)與結(jié)實(shí)、坐果株率相關(guān)性較小，有些生長(zhǎng)較優(yōu)的無性系產(chǎn)量反而偏低，因此要保證木荷種子園的高產(chǎn)，要選擇遺傳品質(zhì)好、產(chǎn)量高的優(yōu)良無性系作為建園材料。將這33個(gè)無性系進(jìn)行聚類分析分為4類：第Ⅰ類包括A4和C35，此類綜合評(píng)價(jià)為高；第Ⅱ類包括32和A23，此類綜合評(píng)價(jià)為較高；第Ⅲ類包括無性系A(chǔ)5、13、A16，此類評(píng)價(jià)為低；第Ⅳ類為其余的26個(gè)無性系，此類綜合評(píng)價(jià)為一般。研究發(fā)現(xiàn)該木荷1代種子園結(jié)實(shí)性能表現(xiàn)優(yōu)劣不均，且無性系結(jié)實(shí)情況存在一定的大小年現(xiàn)象。大小年現(xiàn)象不僅使果實(shí)品質(zhì)變劣，而且影響樹體壽命。故建議對(duì)該園無性系進(jìn)行截頂修剪或水肥管理。但由于該種子園建園時(shí)間短，僅4 a，有些無性系未進(jìn)入結(jié)果期，結(jié)實(shí)表現(xiàn)還有待于進(jìn)一步觀測(cè)，旨在為種子園更好地科學(xué)地實(shí)施疏伐。有研究發(fā)現(xiàn)油茶的結(jié)實(shí)大小年主要受氣象因素影響，因此關(guān)注盛花期的天氣狀況顯得尤為重要［14］。木荷的結(jié)實(shí)大小年是否受氣象因素影響，以及如何利用氣候與結(jié)實(shí)大小的密切關(guān)系這一客觀規(guī)律，采取措施以提高產(chǎn)量，緩解木荷的大小年現(xiàn)象，值得進(jìn)一步探討。

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（責(zé)任編輯張坤）

Ana1ysis on Growth and Fruit Characters of Schima superba from the First Generation Seed Orchard C1ones

Huang Yu1，Lin Zhiyong1，F(xiàn)an Huihua1，Cai Quanxin2，Zhang Juan1
（1.Fujian Academy of Forestry，F(xiàn)uzhou Fujian 350012，China；2.XiPi State-owned Forest Farm，Hua′an Fujian 363800，China）

Growth and fruit characters of 4 a Schima superba c1ona1 seed orchard in XiPi State-owned Forest Farm，Hua′an County，F(xiàn)ujian Province were investigated.The resu1ts showed that ground diameter change range was 7.83-13.80 cm.The diameter change range was 4.68-9.38 cm.The bifurcation number change range was 1.0-2.5.The c1ear bo1e height change range was 3.33-29.90 cm.The tree height change range was 3.30-4.88 m. The crown width change range was 2.33-3.80 m.The seed setting rate in 2014 and fruit setting rate in 2015 of A4were the highest，uP to 75%，they were 2.82 times and 4.21 times of the average，resPective1y.The seed setting rate was 27.27%in 2014，fruit setting rate was 20.91%in 2015.In 33 c1ones，81.82%of the c1ones had seed in 2014，60.61%had fruit in 2015，18.18%without fruiting in two years.The corre1ation between 2014 seed setting rate and 2015 fruit setting rate was extreme1y significant，whose corre1ation coefficient was 0.83.The seed setting rate and fruit setting rate were Positive1y corre1ated with diameter，reached a significant 1eve1.The comPrehensive score of A4was the highest，uP to 3.344 2.

Schima superba，seed orchard，growth traits，seed setting rate

S722.8

A

2095-1914（2016）04-0059-06

10.11929/j.issn.2095-1914.2016.04.010

2015-12-17

福建省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2014J05035）資助；福建省林木種苗科技攻關(guān)四期項(xiàng)目“木荷育種體系營(yíng)建與應(yīng)用技術(shù)研究”資助；國(guó)家林業(yè)局南方山地用材林培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室資助。
第1作者：黃宇（1984—），女，博士，工程師。研究方向：森林培育、中藥材GAP與林木種苗。Emai1：huangyu_198404@163.com。

范輝華（1963—），男，教授級(jí)高級(jí)工程師。研究方向：林木種苗。Emai1：jofhh@163.com。